專利名稱：改進(jìn)聚合物表面疏水性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚合物板材、薄膜、涂膜表面疏水性改性領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
固體表面的疏水性改性在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活中有著廣泛的應(yīng)用前景。固體表面改性后，其吸附、浸潤、分散等一系列性質(zhì)發(fā)生變化，尤其是超疏水表面具有自清潔功能防止灰塵污染和雪雨粘連。材料的表面疏水化可抑制微生物在對船體表面的粘附，抑制聚合物表面的凝血現(xiàn)象。固體表面的潤濕性由材料的表面能和材料表面的形貌決定的。目前改變固體表面的粗糙度方法有激光刻蝕、等離子刻蝕、砂紙研磨、化學(xué)腐蝕法。改變固體表面能的有等離子表面接枝法、輻照表面接枝法。中國專利(CN1660924A)采用不同型號的砂紙對聚合物材料進(jìn)行打磨，從而改變聚合物表面的潤濕性。該方法工藝繁復(fù)，需打磨5-10遍，打磨程度難以控制。而本發(fā)明所用設(shè)備簡單、效果顯著、操作簡便、重復(fù)性好，適用于大規(guī)模、異型材料特別是薄膜和涂膜表面加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種改進(jìn)聚合物表面疏水性的新方法，此方法簡單、效果顯著、操作簡便、重復(fù)性好。在常溫下可改變聚合物板材、薄膜、涂膜表面的疏水性，從而獲得疏水、超疏水表面。
本發(fā)明的制備方法如下(1)在室溫下，利用噴槍將36-120目砂丸均勻噴到聚合物板材、薄膜、涂膜表面，噴砂時(shí)間為10秒-20分鐘，30秒為最佳，噴砂壓力為0.2-2.0MPa，0.8MPa為最佳。
(2)將噴砂處理后的聚合物板材、薄膜、涂膜表面作清潔處理，除去殘留的砂丸。
(3)上述砂丸包括金剛砂、石英砂、棕剛玉砂、鐵砂、炭化硅砂。
(4)上述聚合物板材、薄膜包括聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯板材與薄膜，涂膜包括氨基硅油改性環(huán)氧樹脂、氨基硅油改性聚氨酯。
(5)上述薄膜、涂膜厚度超過0.2mm都可以適用于本發(fā)明。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于方法簡單、操作簡便、效果明顯，水接觸角的變化范圍在24-55度之間，如聚四氟乙烯經(jīng)噴砂后，水接觸角可達(dá)到165°。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1將目數(shù)為36目棕剛玉均勻地噴到聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯板材或氨基硅油改性環(huán)氧樹脂、氨基硅油改性聚氨酯涂層，經(jīng)蒸餾水洗滌干燥后，測得與水的接觸角如表1所示表1實(shí)施例1中各種材料表面與水的接觸角(°)

實(shí)施例2將目數(shù)為60目棕剛玉均勻地噴到聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯板材或氨基硅油改性環(huán)氧樹脂、氨基硅油改性聚氨酯涂層，經(jīng)蒸餾水洗滌干燥后，測得與水的接觸角如表2所示表2實(shí)施例2中各種材料表面與水的接觸角(°)

實(shí)施例3將目數(shù)為120目棕剛玉均勻地噴到聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯板材和氨基硅油改性環(huán)氧樹脂、氨基硅油改性聚氨酯涂層，經(jīng)蒸餾水洗滌干燥后，測得與水的接觸角如表3所示表3實(shí)施例3中各種材料表面與水的接觸角(°)

實(shí)施例4將目數(shù)為180目棕剛玉均勻地噴到聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯板材或氨基硅油改性環(huán)氧樹脂、氨基硅油改性聚氨酯涂層，經(jīng)蒸餾水洗滌干燥后，測得與水的接觸角如表4所示表4實(shí)施例4中各種材料表面與水的接觸角(°)

實(shí)施例5將目數(shù)為36、60、120、180目棕剛玉分別均勻地噴到厚度分別為0.2mm、5mm、10mm聚四氟乙烯薄膜，經(jīng)蒸餾水洗滌干燥后，測得與水的接觸角如表5所示。
表5實(shí)施例5中聚四氟乙烯薄膜表面與水的接觸角(°)

以上實(shí)施例中噴砂條件為實(shí)施例1、2的噴砂時(shí)間為30秒，實(shí)施例3、4噴砂時(shí)間為1分鐘，實(shí)施例5噴砂時(shí)間為10秒。噴砂壓力均為0.8Mpa。所用的接觸角儀為KSVInstruments Ltd，F(xiàn)inland的CAM200，測量時(shí)所用測試液體積為5μL，每個(gè)材料表面測5個(gè)不同的點(diǎn)，取5個(gè)點(diǎn)所測值的平均值。
權(quán)利要求
1.一種改進(jìn)聚合物表面疏水性的方法，本發(fā)明方法特征是在室溫下用壓縮空氣將砂丸對聚合物板材、薄膜、涂膜表面進(jìn)行噴砂處理，改變聚合物板材、薄膜、涂膜表面形貌，使聚合物板材、薄膜、涂膜表面的疏水性發(fā)生變化，聚合物板材、薄膜、涂膜表面水接觸角的變化范圍在24-55度之間，所用空氣壓力為0.2-2.0Mpa，0.8Mpa為最佳。噴砂時(shí)間為10秒-20分鐘，30秒為最佳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)聚合物表面疏水性的方法，其特征是所述聚合物包括聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯板材和厚度超過0.2mm的薄膜，涂膜包括氨基硅油改性環(huán)氧樹脂、氨基硅油改性聚氨酯涂膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)聚合物表面疏水性的方法，其特征是所述噴砂用砂丸包括金剛砂、石英砂、棕剛玉砂、鐵砂、炭化硅砂，噴砂用砂丸目數(shù)為36 180目，120目為最佳。
全文摘要
本發(fā)明屬于固體表面改性領(lǐng)域，特別涉及聚合物表面、薄膜表面、涂膜表面潤濕性改性。本發(fā)明的改性方法是在室溫下，利用高壓空氣流將不同目數(shù)的砂丸對聚合物板材、薄膜、涂膜表面進(jìn)行噴砂處理來改變表面形貌，從而改變聚合物板材、薄膜、涂膜表面潤濕性來獲得疏水表面和超疏水表面，本發(fā)明方法簡單、成本低、效果明顯、重復(fù)性好，在常溫下可改變聚合物板材、各種異形材料、薄膜、涂膜表面的潤濕性。
文檔編號B24C7/00GK1810448SQ20061003857
公開日2006年8月2日 申請日期2006年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月2日
發(fā)明者粟常紅, 王智勇, 耿洪斌, 肖怡, 王慶軍, 陳慶民 申請人:南京大學(xué)